从活性氧对alg通路的作用探讨中性粒细胞促进粘液型铜绿假单胞菌生物膜的机制

Ventilator-associated pneumonia (VAP) caused by the formation of mucoid Pseudomonas aeruginosa biofilm (BF) is the most refractory nosocomial infection in the treatment of critical neonates. However, effective and feasible measures are insufficient. Neutrophils are closely related with the formation, development and pathogenicity of BF indwelled in host, but the effect and mechanism of neutrophils on BF caused by mucoid Pseudomonas aeruginosa is unclear. On the basis of initial reseach, this project plans to investigate the effect of active oxidant generated by activated neutrophils on alg pathway which control and rugulate the synthesis of alginate in mucoid Pseudomonas aeruginosa BF. We will study expression of the key gene algD and the activity of enzyme it coded, the gene trascription of algR,algU, algP and mucA and the protein they coded. Furthermore, we will test the effect of active oxidant on BF in a well-established BF-associated lung infection rat model. We hope to explore the mechaniasm of neutrophils on BF caused by mucoid Pseudomonas aeruginosa which will contribue to reveal the rule of the formation and development of BF in vivo and establish the theory basis of antioxidant as an available new type anti-BF drug in neonatal practice.

由粘液型铜绿假单胞菌生物膜（BF）的形成所导致的难治性呼吸机相关性肺炎（VAP）是危重新生儿治疗中最为棘手的院内感染问题，但目前缺乏有效、可行的治疗措施。中性粒细胞与BF在宿主内的形成、发展及致病性有密切关系，但其对粘液型铜绿假单胞菌BF的作用及机制尚不清楚。本项目在课题组前期研究基础上，以中性粒细胞为切入点，通过研究其激活后产生的活性氧对调控粘液型铜绿假单胞菌BF重要成分-藻酸盐合成的alg通路的关键基因algD的表达及其编码的关键酶的活性和调控因子algU、algR、algP和mucA转录及其所编码的蛋白表达的影响；并通过建立大鼠肺部BF感染模型，研究其对BF的体内作用，来探讨中性粒细胞对粘液型铜绿假单胞菌BF干预机制。这对揭示体内环境下BF的发生、发展规律有重要意义，为抗氧化剂作为可应用于新生儿的抗BF药物奠定理论基础。

由粘液型铜绿假单胞菌生物膜（BF）的形成所导致的难治性呼吸机相关性肺炎（VAP）是危重新生儿治疗中最为棘手的院内感染问题，但目前缺乏有效、可行的治疗措施。中性粒细胞与BF在宿主内的形成、发展及致病性有密切关系，但其对粘液型铜绿假单胞菌BF的作用及机制尚不清楚。本项目在课题组前期研究基础上，以中性粒细胞为切入点，通过研究其激活后产生的活性氧对调控粘液型铜绿假单胞菌BF重要成分-藻酸盐合成的alg通路的关键基因algD的表达及其编码的关键酶的活性和调控因子algU、algR和mucA转录的影响；并通过建立大鼠肺部BF感染模型，研究其对BF的体内作用，来探讨中性粒细胞对粘液型铜绿假单胞菌BF干预机制。本研究结果证实：1、活化的中性粒细胞和H2O2能促进粘液型铜绿假单胞菌的早期粘附；2、活化的中性粒细胞和H2O2能促进粘液型铜绿假单胞菌早期生物膜的生长；3、活化的中性粒细胞和H2O2能促进粘液型铜绿假单胞菌成熟生物膜的生长；4、活化的中性粒细胞和H2O2能促进粘液型铜绿假单胞菌藻酸盐的产生；5、活化的中性粒细胞和H2O2能促进粘液型铜绿假单胞菌藻酸盐关键酶的活性；6、活化的中性粒细胞和H2O2能促进粘液型铜绿假单胞菌藻酸盐合成的alg通路的关键基因algD的表达，以及对调控因子algU、algR都有影响，但是对mucA没有明显影响；7、PMA诱导大鼠呼吸道中性粒细胞活化能促进大鼠呼吸道粘液型铜绿假单胞菌生物膜的生长，导致肺部活菌量增多，肺部病理变化更严重。